1.A 提示:碳納米管和石墨烯是碳元素的不同單質(zhì),二者互為同素異形體,A 項(xiàng)正確。碳納米管在適當(dāng)?shù)姆稚┲心苄纬赡z體,而碳納米管不具有丁達(dá)爾效應(yīng),B 項(xiàng)錯(cuò)誤。石墨烯是碳單質(zhì),不屬于有機(jī)物,C 項(xiàng)錯(cuò)誤。蠶絲纖維的主要成分是蛋白質(zhì),D 項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.D 提示:由該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式可確定分子式為(C14H21NO11)n,A 項(xiàng)錯(cuò)誤。該物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中含有羧基、羥基、醚鍵和酰胺基,共4種含氧官能團(tuán),B 項(xiàng)錯(cuò)誤。羥基能被酸性重鉻酸鉀溶液氧化,并使酸性重鉻酸鉀溶液褪色,C 項(xiàng)錯(cuò)誤。由該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式可知,分子中每個(gè)環(huán)結(jié)構(gòu)中有5 個(gè)手性碳原子,D 項(xiàng)正確。

3.C 提示:R 中沒有羥基、羧基等親水基團(tuán),難溶于水,A 項(xiàng)錯(cuò)誤。Mn 是25 號元素,位于元素周期表中第4周期第ⅦB 族,即位于周期表中d區(qū),B 項(xiàng)錯(cuò)誤。R 分子中O原子都連接2個(gè)共價(jià)鍵,最外層均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),C 項(xiàng)正確。元素的非金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性越大,根據(jù)非金屬性O(shè)＞C＞H,可知電負(fù)性O(shè)＞C＞H,D 項(xiàng)錯(cuò)誤。

4.D 提示:N 極上O2得電子發(fā)生還原反應(yīng),即N 極為正極;M 極為負(fù)極,葡萄糖在M 極上被氧化為CO2。電池工作時(shí),電流從正極流向負(fù)極,即電流從N 極流向M 極,且N 極電勢高,A 項(xiàng)正確。M 極產(chǎn)生H+,溶液酸化會(huì)使微生物活性降低,應(yīng)選擇質(zhì)子交換膜,使H+從左極室流向右極室,B項(xiàng)正確。結(jié)合圖示可寫出M 極電極反應(yīng)為C6H12O6+6H2O-24e-6CO2+24H+,C項(xiàng)正確。N極消耗1 mol O2時(shí)轉(zhuǎn)移4 mol電子,但N 極同時(shí)有轉(zhuǎn)化為N2,該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)未知,故無法計(jì)算M 極產(chǎn)生H+的物質(zhì)的量,D 項(xiàng)錯(cuò)誤。

5.D 提示:鋁在濃硫酸中發(fā)生鈍化,致密的鈍化膜阻礙反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行,常溫下,將鋁片分別插入濃硫酸和稀硫酸中,前者無明顯現(xiàn)象,后者產(chǎn)生氣泡,據(jù)此不能說明濃硫酸的氧化性比稀硫酸的弱,A 項(xiàng)錯(cuò)誤。酸性條件下,會(huì)將氧化為能與Ba2+生成BaSO4白色沉淀的,則向NH4HSO3溶液中加入Ba(NO3)2溶液,再加入足量鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀不能說明原樣品已變質(zhì),B項(xiàng)錯(cuò)誤。甲苯能與酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化反應(yīng)使溶液顏色變淺,但溶液顏色變淺與萃取無關(guān),C 項(xiàng)錯(cuò)誤。苯不能與濃溴水發(fā)生取代反應(yīng),苯酚溶液與濃溴水發(fā)生取代反應(yīng)生成三溴苯酚沉淀,據(jù)此可說明酚羥基活化了苯環(huán),D 項(xiàng)正確。

8.(1)A、B

(2)80 ℃、90 min

(3)12MnO2+C6H12O6+24H+12Mn2++6CO2↑+18H2O

(4)Fe(OH)3、MnS

(5)Mn2++MnCO3↓+CO2↑+H2O 若pH＞7,會(huì)生成Mn(OH)2沉淀,造成MnCO3純度降低;若pH＜7,造成MnCO3溶解,產(chǎn)率降低

提示:(1)適當(dāng)升高溶浸溫度,適當(dāng)加快攪拌速度,均能加快反應(yīng)速率,提高浸出率,A 項(xiàng)和B項(xiàng)正確;適當(dāng)縮短溶浸時(shí)間,反應(yīng)物接觸時(shí)間變短,浸出率降低,C項(xiàng)錯(cuò)誤。

(2)據(jù)圖 可知,80 ℃、90 min 時(shí),錳的浸出率達(dá)到90%以上,為最佳實(shí)驗(yàn)條件。

(3)根據(jù)圖示流程可知,MnO2在酸性條件下把葡萄糖氧化為CO2,MnO2的還原產(chǎn)物為 Mn2+,其離子方程式為12MnO2+C6H12O6+24H+12Mn2++6CO2↑+18H2O。

(4)加 MnO2氧化后的溶液中含有Co2+、Ni2+、Fe3+,加氨水調(diào)節(jié)pH,加MnS沉淀Co2+、Ni2+,“除雜”步驟所得濾渣2的主要成分除CoS、NiS 外,還有Fe(OH)3和剩余的MnS。

(5)“沉錳”時(shí)MnSO4和NH4HCO3反應(yīng)生成MnCO3沉淀、CO2、(NH4)2SO4,其離子方程式為Mn2++MnCO3↓+CO2↑+H2O?！俺铃i”的關(guān)鍵操作是將反應(yīng)終點(diǎn)pH 控制在7附近,原因是若pH＞7,會(huì)生成Mn(OH)2沉淀,造成MnCO3純度降低;若pH＜7,造成MnCO3溶解,產(chǎn)率降低。

9.(1)C、O

(2)水浴加熱球形

(3)F

(4)除去過量的KMnO4,避免在用濃鹽酸酸化時(shí),產(chǎn)生氯氣+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O

(5)重結(jié)晶

(6)71%

(2)NaOH 溶液和KMnO4固體,升溫至35 ℃使之溶解,可使用水浴加熱控制溫度至35 ℃。球形冷凝管的內(nèi)接觸面積較大,冷凝效果更好。該反應(yīng)裝置中使用球形冷凝管,能起到導(dǎo)氣和冷凝回流的作用。

(3)為提高己二酸的產(chǎn)率首先要提高己二酸鉀鈉的產(chǎn)率,由題中所示反應(yīng)原理可知,反應(yīng)溫度需控制在50 ℃以內(nèi),因此實(shí)驗(yàn)過程中最好選擇曲線F對應(yīng)的滴速。

(4)反應(yīng)混合物中有KMnO4,為避免后續(xù)加入的濃鹽酸與其反應(yīng)產(chǎn)生Cl2,需先加入適量飽和 NaHSO3溶液,除去過量的KMnO4對后續(xù)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的干擾。同理也可以選用草酸代替NaHSO3溶液,則草酸與KMnO4反應(yīng)的離子方程式為+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O。

(5)由于己二酸的溶解度隨溫度升高而逐漸增大,實(shí)驗(yàn)中為得到純度更高的己二酸,可通過重結(jié)晶的方法提純己二酸。

(6)根據(jù)實(shí)驗(yàn)時(shí)加入2.1 mL 環(huán)己醇和關(guān)系式可得:

(2)①該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不同,當(dāng)容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)保持不變,說明混合氣體組成不變,說明反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài),A項(xiàng)正確;容器中混合氣體的質(zhì)量和體積不變,故密度恒定不變,無法說明反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài),B項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)中CH4、CO2的化學(xué)計(jì)量數(shù)相同,即反應(yīng)中消耗(生成)CO2的速率始終等于消耗(生成)CH4的速率,即存在v(CO2)正(逆)=v(CH4)正(逆),不能說明 反應(yīng) 到達(dá)平衡狀態(tài),但v(CO2)正(逆)=v(CH4)逆(正),可說明反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài),C 項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)過程中每斷裂2 mol H—H 鍵則生成4 mol C—H 鍵,同時(shí)斷裂1 mol C—H 鍵和2 mol H—H 鍵表明正、逆反應(yīng)速率不相等,不能說明反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài),D 項(xiàng)錯(cuò)誤。②等溫下,壓強(qiáng)為p1時(shí)CH4的平衡轉(zhuǎn)化率更高,則說明p1＜p2。X點(diǎn)時(shí)CH4的平衡轉(zhuǎn)化率更高,說明X點(diǎn)的反應(yīng)物濃度低于Y 點(diǎn),故反應(yīng)速率v(X)正＜v(Y)正。③在X 點(diǎn),CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則在X 點(diǎn)混合氣體中n(CH4)=0.1 mol,n(CO2)=0.1 mol,n(CO)=0.2 mol,n(H2)=0.2 mol,混合氣體總的物質(zhì)的量為0.1 mol+0.1 mol+0.2 mol+0.2 mol=0.6 mol,故

(3)①?zèng)Q速步驟為活化能最大的步驟,根據(jù)圖示,可知甲烷脫氫過程中決速步為CH*3②根據(jù)圖示,三種催化劑中Pt12Ni能最大程度降低反應(yīng)的活化能,故該催化劑活性最好。